太陽能智慧路燈的設(shè)計(jì)原理及研發(fā)生產(chǎn)

　　太陽能路燈目前存在以下的缺陷： 發(fā)電效率低，控制性差，能耗高的問題，因此我們設(shè)計(jì)了一種新型太陽能智慧路燈。 光照傳感器模塊采集光照數(shù)據(jù)，通過光照差值驅(qū)動電機(jī)帶動光伏電池板進(jìn)行太陽跟蹤，提高發(fā)電效率，同時(shí)利用采集到的光照數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對天氣的陰晴判斷，避免了不必要的電機(jī)啟停損耗。電機(jī)選取超低轉(zhuǎn)速的直流減速電機(jī)，在提高轉(zhuǎn)動精確性的同時(shí)，簡化了機(jī)械設(shè)計(jì)。照明控制方式也在傳統(tǒng)時(shí)控和光控基礎(chǔ)上增加了微波感應(yīng)控制，通過智能調(diào)光再進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能目的。

　　在新能源的開發(fā)利用中，太陽能以其諸多的優(yōu)點(diǎn)得到了極大的重視，前人利用太陽能制造出了太陽能路燈[9]。這種路燈利用太陽能發(fā)出的電能供給夜間照明使用，不但環(huán)保，而且安裝施工也較為簡便。然而，目前的太陽能路燈存在著以下問題：

　　(1)光伏電池板角度固定，不能根據(jù)太陽的運(yùn)行軌跡調(diào)整方向，因此能量轉(zhuǎn)換效率偏低。

　　解決方案：通過太陽能自動追蹤系統(tǒng)，利用實(shí)時(shí)時(shí)鐘為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號來源，并采取分時(shí)跟蹤的策略。設(shè)定每日早6:00啟動跟蹤，每小時(shí)經(jīng)過光照傳感器采集光照數(shù)據(jù)判斷東西兩側(cè)的光照強(qiáng)度，當(dāng)西側(cè)光強(qiáng)高于東側(cè)光強(qiáng)時(shí)，由主控制器發(fā)出信號控制繼電器動作，進(jìn)而驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)竭_(dá)晚18：00時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)到達(dá)東側(cè)限位開關(guān)，結(jié)束跟蹤動作，等待次日跟蹤時(shí)間到來。

　　(2)傳統(tǒng)的路燈控制普遍使用時(shí)控和光控，雖然在一定程度上滿足了節(jié)能要求，但是在控制方式上還是略顯單一，有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。

　　解決方案：采用時(shí)控、光控、感應(yīng)控制三者結(jié)合的控制方式。其中感應(yīng)控制使用微波人體感應(yīng)傳感器，利用多普勒效應(yīng)的原理以非接觸方式感應(yīng)是否有行人經(jīng)過。

　　智能照明控制流程如圖3所示，設(shè)定每晚18：00開啟照明，開啟前先進(jìn)行環(huán)境照度檢測，如果環(huán)境照度低于設(shè)定閾值，則確認(rèn)開啟照明，直至晚23：00為全功率照明模式，以滿足日常人行亮度需求。晚23：00以后進(jìn)入半功率照明模式，這時(shí)啟動微波人體感應(yīng)傳感器，當(dāng)有行人經(jīng)過路燈時(shí)，照明亮度提高，人離開后，照明亮度降低。

　　大部分地區(qū)都具有良好的太陽能資源，充分利用太陽能清潔環(huán)保的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的太陽能智慧路燈既提高了發(fā)電效率，又降低了耗電量，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。太陽能智慧路燈產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維護(hù)方便，且成本低，投資回收期短。 是未來一種有發(fā)展的新型路燈產(chǎn)品。